鉀素對烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響及提鉀措施的研究進展

　　摘 要：鉀是植物生長的大量元素，也是烤煙生長的必需礦質(zhì)元素，煙葉中鉀含量是評價煙葉內(nèi)在品質(zhì)的重要指標之一，鉀含量偏低或不足，嚴重影響著煙葉燃燒性和持火力，不利于煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，同時鉀又是參與許多生理生化反應(yīng)過程的重要元素，因此合理提高煙葉鉀含量，對改善煙葉品質(zhì)、提高煙葉產(chǎn)量、提升煙葉工業(yè)可用性具有重要意義。探討了鉀元素對烤煙的綜合影響及如何運用外源物質(zhì)、栽培措施及現(xiàn)代技術(shù)等方法提高煙葉鉀含量。
　　關(guān)鍵詞：鉀元素；煙葉品質(zhì)；煙葉產(chǎn)量
　　中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）06-44-04
　　煙草（Nicotiana tabacum）是雙子葉綱，管花目，茄科，煙草屬植物。作為世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要經(jīng)濟作物，煙草在中國種植面積廣闊，目前中國是世界上煙草第一種植大國，但中國煙葉質(zhì)量總體來說與世界優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)國家的煙葉質(zhì)量尚有較大差距，鉀含量較低是一個重要方面。尹啟生等[1]通過分析從津巴布韋和巴西進口的煙葉，發(fā)現(xiàn)津巴布韋煙葉含鉀量為3.02%（上）、2.75%（中）、2.55%（下），巴西煙葉含鉀量3.01%（上）、2.73%（中）、2.22%（下）。梁洪波等[2]分析了全國13個主要煙區(qū)中部煙葉樣品1 460份，認為中國煙葉含鉀量普遍偏低，尤其是北方煙區(qū)，僅在l%～2%。鉀是煙草必需的礦質(zhì)元素，同時也是煙草中最重要的品質(zhì)元素之一，那么，鉀元素對烤煙的影響究竟體現(xiàn)在哪些方面？如何提高煙葉中的鉀元素？筆者通過查閱大量文獻，系統(tǒng)總結(jié)了鉀元素對烤煙的影響以及如何提高煙葉中的鉀元素，以期為優(yōu)質(zhì)烤煙合理生產(chǎn)、利用提供理論依據(jù)。
　　1 鉀元素對烤煙生產(chǎn)及品質(zhì)的影響
　　1.1 鉀元素的生理功能 在煙草的生長發(fā)育過程中，需要碳、氮、氫、氧、磷、鉀、鈣、鎂、硫、氯等常量元素和銅、鋅、錳、硼、鐵、鉬等微量元素，這些元素各具生理功能，不能互相代替。鉀是煙草吸收的營養(yǎng)元素中最多的一種元素，作為大量元素，鉀與氮、磷情況不同，它在植物體內(nèi)不是有機物的組成成分，鉀在土壤中以KCl、K2SO4、KNO3等鹽類形式存在，在水中解離成K+而被根吸收，在植物體內(nèi)鉀呈離子狀態(tài)，鉀主要集中在生命活動最旺盛的部位，如生長點、形成層、幼葉等。
　　鉀在煙株體內(nèi)幾乎可以參與所有的代謝過程，對煙株的物質(zhì)代謝及能量代謝影響很大，鉀素對煙草的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)以及卷煙制品的安全性都具有重要的作用和影響。其作用主要表現(xiàn)為：維持細胞膨壓、促進烤煙生長、促進酶的活性、促進光合產(chǎn)物和同化產(chǎn)物的輸送、脂肪合成、氮的吸收和蛋白質(zhì)的合成、提高作物的抗逆性等。
　　1.2 鉀元素對烤煙生長的影響 鉀素在植物體內(nèi)屬于可再利用元素，但由于鉀在煙株體內(nèi)分布均勻，煙株缺鉀時，缺鉀癥多先發(fā)生在煙草中上部旺長的葉子上。煙草缺鉀時，外部癥狀很明顯，葉片的葉尖、葉緣處首先出現(xiàn)黃綠色斑塊，葉面凹凸不平。嚴重時斑塊變成紅或棕褐色枯死斑點，最后，斑點中心組織壞死脫落，使葉片的尖端和葉緣形成不規(guī)則鋸齒狀，葉面上也形成了一些穿孔。就一片煙葉而言，先出現(xiàn)葉尖、葉緣退綠變黃直至紅褐色斑塊壞死，缺鉀癥在葉片上均似V形由葉尖向整個葉片擴展。在一株煙上，出現(xiàn)癥狀的病葉逐漸向上部葉擴展，在中部葉發(fā)展最快。從整株分析，供鉀不足，煙株生長緩慢，植株矮小而開張，葉中纖維素含量降低，使煙葉機械組織發(fā)育不良，煙葉組織脆弱，顏色發(fā)暗綠。由于葉尖、葉緣生長首先停滯，而葉內(nèi)組織仍在生長，導致煙葉的葉尖下勾，葉緣向葉背翻卷。缺鉀癥出現(xiàn)后再供鉀，煙株的生長可得到部分恢復，輕度發(fā)皺的葉片可以逐漸平展，但已經(jīng)出現(xiàn)的癥狀不能消失，對煙葉的產(chǎn)量特別是內(nèi)在質(zhì)量造成的影響很難挽回。缺鉀煙株的碳水化合物代謝和氮代謝紊亂，葉片的含糖量降低而含氮化合物明顯提高，大大降低了烤煙的質(zhì)量。此外，鉀能增強烤煙的抗病、抗旱性，據(jù)王進錄等[3]研究，施用鉀肥能夠增強煙株對煙草赤星病的抗性，充足的鉀素供應(yīng)能提高烤煙的抗旱性。
　　1.3 鉀元素對烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)的影響 鉀參與了植物體內(nèi)許多生物物理及生物化學過程，因此它與作物的產(chǎn)量及品質(zhì)密切相關(guān)[4]。大量的研究[4-5]表明，增施鉀肥有利于提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。有研究[6]結(jié)果表明，在施鉀量為270kg/hm2以下時，烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)隨著施鉀量的增加而提高，當施鉀量達到360kg/hm2時，產(chǎn)量和品質(zhì)的變化不明顯。當施鉀量為270kg/hm2時，烤煙葉片具有較高的鉀含量，生長前期氮代謝旺盛有利于產(chǎn)量的提高，在后期氮代謝減弱，含氮化合物（總氮、蛋白質(zhì)和煙堿）含量的降低有利于含碳化合物的積累，因此顯著地提高了烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。由此推斷，在生產(chǎn)上可以通過調(diào)節(jié)煙株的鉀素營養(yǎng)供給調(diào)控烤煙的碳氮代謝以提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。
　　植物氮代謝強度常用NR活性表示，其活性高低對整個氮代謝的強度起關(guān)鍵控制作用[7]。氮代謝的中心是合成蛋白質(zhì)，因而NR的活性與作物的蛋白質(zhì)含量密切相關(guān)[8]。在正常情況下，烤煙氮代謝及其關(guān)鍵酶NR活性移栽后60d左右快速下降并降至穩(wěn)定狀態(tài)，才有利于煙葉香吃味和品質(zhì)的形成[9]。沈方科等[10]研究表明，適當增施鉀肥明顯地提高了煙株生長前期（移栽后30～45d）NR的活性，有利于煙株營養(yǎng)體的建成，而適時大幅度降低后期（移栽60d后）NR的活性，促進煙株適時地由以氮代謝和碳的固定、轉(zhuǎn)化代謝為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴嫉姆e累代謝為主，有利于后期煙葉的香吃味的形成。不施鉀處理和低鉀處理前期NR活性較低，氮代謝較弱，不但影響煙株生長，使前期煙株生長緩慢，而且不利于后期煙葉的香吃味的形成。所以鉀元素利于氮代謝，能促進煙株生長，有利于煙葉香吃味的形成。含鉀量高的煙葉色澤呈深桔黃色，陰燃持火力和燃燒性好，香氣增加。煙葉的顏色、光澤、組織和結(jié)構(gòu)也相應(yīng)得到了改善，煙葉富有彈性和韌性，填充性強，吸濕性好，不易破碎。
　　1.4 鉀元素對烤煙感官質(zhì)量的影響 不同土壤上煙氣勁頭隨鉀肥施用量的增加而出現(xiàn)加大的趨勢，但到達一定程度后不再增大[11]。孫力等[11]研究結(jié)果表明，合理地施用鉀肥能提高煙氣的香氣質(zhì)、香氣量、余味，使煙氣勁頭適中，雖然雜氣和刺激性也略微增加，但影響不大，鉀作為煙葉的助燃劑對煙葉的燃燒性作用顯著，還能顯著改善煙葉灰。

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